شبیه سازی عددی انتقال حرارت جریان آرام در لوله های مارپیچ مخروطی و بررسی اثر مقطع مربعی

بررسی های قبلی نشان داده که ویژگی های انتقال حرارت لوله های مارپیچ مخروطی، بهتر از لوله های مستقیم است دلیل آن هم مربوط به وقوع جریان ثانویه در سطوح نرمال به جریان اصلی در داخل ساختار مارپیچ مخروطی می باشد. در این مطالعه شبیه سازی عددی مکانیزم جریان و انتقال حرارت لوله های مارپیچ مخروطی برای طراحی یک مبدل حرارتی بهینه مورد بررسی قرار می گیرد. الگوی جریان داخل لوله و تغیرات دمای آب مشخص شده است و تاثیر شکل هندسی سطح مقطع لوله بر عملکرد مبدل حرارتی بررسی شده است. نتایج نشان می دهدکه زاویه مخروط اثر قابل توجهی روی انتقال حرارت لوله مارپیچ مخروطی دارد به این صورت که با افزایش انحنا نیروی گریز از مرکز نیز افزایش می یابد که این امر باعث افزایش جریان داخل لوله می گردد و جریان ثانویه لایه مرزی را می شکند بنابراین انتقال حرارت افزایش می یابد. همچنین لوله های با سطح مقطع مربعی عملکرد بهتری در مقایسه با سایر مقاطع نشان داد که این به خاطر تشکیل جریان ثانویه قوی تر می باشد

کلیدواژه ها:

لوله مارپیچ مخروط ، هندسه ، مبدل حرارتی ، جریان ثانویه